CN201241793Y - 柱型多级风力发电机 - Google Patents
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Abstract
柱型多级风力发电机,包括有机架、叶桨A、叶桨B、发电机定子、发电机转子、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。叶桨是其截面积呈半圆形状的两个叶片,交互在一个平面的直线上,中间形成一个空心的圆,采用直立设置形式。发电机定子和转子之间的间距可调节,在不改变风力发电机机体架构情况下,使其具有不同等级的发电效能。在机架的中心点位置,垂直设置有叶桨轴,包括叶桨B和叶桨A以交互的形式设置在叶桨轴上,叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置,叶桨轴的下端则与发电机转子相连接。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式,便于移动,便于携带,便于安装;可安装于任何位置和高度。
Description
技术领域:
本实用新型涉及风力发电机,尤其涉及柱型多级风力发电机。
背景技术:
将风能转换成电能,即风电能转换系统,在工业应用领域已达到1MW~1.5MW级。现有技术的风力发电机在特定的风电场依靠高塔架、大叶桨等设施,以求得到高风速,从而产生电能,这在常年有风的风口区是可行的。但常年有顺向风的地区毕竟有限,且高塔架也不可能在人口稠密地区安装和运行,因此,这种以高塔架为特征的风力发电设备难以实现技术的民用化。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于,克服现有技术的不足之处,提供一种是一种柱型多级风力发电机,这是一种利用风能的创新,这种风力发电机有着优良的集风装置,在配套的多级调速发电机支持下,在一级风或者说在风速4.8Km/h条件下即可产生电能。故此在任何位置、任何高度都可安装,真正实现了风电转换民用化的目的。
本实用新型所述的柱型多级风力发电机,涉及有风力发电机和直立式叶桨两大部分组成,具体说包括:机架、叶桨A、叶桨B、发电机定子、发电机转子、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。所说的叶桨,包括叶桨B和叶桨A,是其截面积呈半圆形状的两个叶片,并交互在一个平面的直线上,中间形成一个空心的圆,采用直立设置形式,所以也可以称之为直立式叶桨。每级叶桨结构相同,并以圆心直线呈90度。发电机定子由离散性分布的多个永磁体构成,且依据转子转速自动形成分级切割磁力线运动;通过控制转子和定子的数目,使同一台风力发电机具有不同等级的发电效能。发电机的定子和转子之间的间距是可以调节的;通过手动或自动方式调整定子和转子的间距,在不改变风力发电机机体架构情况下,使其具有不同等级的发电效能。发电机是低转速的交直流发电机,并可以多级调节转速;具有“穿通绕制工艺技术”的“无铁芯”线圈的特点。其发电机采用拖带设计,当风速使转子转速达到微电脑预设控制值时,具有转速抑制装置,从而控制工作负荷,形成防止毁损功能。所说的直立式叶桨,是本实用新型用于获取风力的装置,涉及有机架、叶桨B和叶桨A组成,机架是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件,整体呈框架性结构。在机架内设置有多级叶桨,所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上,以机架的中心点为圆心。在叶桨B的上面,设置有第二级的叶桨,称为叶桨A,叶桨B和叶桨A都是截面积成圆形的两个叶片,交互在一个平面的直线上,但设置在叶桨B之上的叶桨A的两个叶片所交互的直线,应该与第一级叶桨的两个叶片所交互的直线叉开一定的角度,最大的叉开角度为90度。也就是说,如果所说的叶桨仅设置有叶桨B和叶桨A共两层,两层的直线叉开角度为90度;如果设置的层数越多,各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。叶桨下端联接设置有发电机转子,与发电机定子配合,设置在机架的下端。本实用新型的主要特点在于,所说的叶桨,是其截面成圆形的两个叶片,并交互在一个圆平面的直线上,中间形成一个空心的圆。每级以圆心直线呈90度。所说的叶桨,包括叶桨B和叶桨A,设置为多层形式、多级结构,以增加聚风面积。叶桨上设置有指数曲线喇叭型的排风槽,在机架内安装。叶桨在任何风向下实现集风。当风进入叶桨时,风速减缓,风将能量传递给叶桨,叶桨对涡轮机转轴做功,推动涡轮机转轴旋转,也就是推动发电机转子旋转。发电机转子在发电机定子内转动形成了磁力线切割,产生电流。整流器进行桥式整流,通过充电器给蓄电池进行电能贮存,逆变器给用电荷载供电。
本实用新型的原理:集风装置的叶桨呈半圆型,由此减少了将返回叶桨的背面推向迎风方向的阻力,使启动扭矩减小。叶桨中间的空心圆,可使风能进入半圆叶桨后形成“驻点压力”,增加风能,减少湍流。多层叶桨互成90°分割,导引叶桨可适应各种风向。在这种结构下,风速被减缓从而形成风能,并推动涡轮机转轴做功,实现旋转运动。涡轮机转轴设计为发电机转子时,就在发电机定子内做切割磁力线的运动。发电机定子为离散性永磁体构成,实现多级调速的要求,降低了产生电能的风速要求。发电机产生电能后,经过整流器整流,通过内置的充电器将电能贮存于蓄电池中。用电负载工作时,通过逆变器进行交流或直流输出。
本实用新型所说的风力发电机,是设置在叶桨B中轴最下端的发电机,发电机转子与叶桨B中轴的最下端联接,发电机定子则固定在机架的下部。所说的机架,既是本实用新型所述柱型多级风力发电机的外框保护架,也是支撑架。在所说机架的四个面上,都设置有可以调节的挡风罩,风力或者风速超过规定数值时,可以适当关闭机架上的挡风罩,减少进风量,也就是通过挡风罩调节吹向叶桨B和叶桨A上的风量。
本实用新型所述的柱型多级风力发电机,整体结构简单,可以适应多种环境条件下的风力发电,尤其可以适应风向不确定和风力较小条件下的风力发电。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式,便于移动,便于携带,便于安装;可安装于任何位置,可安装于任何高度。在不同风速条件下,通过微电脑进行多种预置控制。风速为4.8Km/h(蒲福风级1级风)即可开始发电;风速为104Km/h(蒲福风级10级风)也可发电。
附图说明:
附图是本实用新型所述柱型多级风力发电机的结构示意图。附图1是本实用新型所述柱型多级风力发电机的总体结构示意图;附图2是集风装置的结构示意图;附图3是发电机的结构示意图。1—机架 2—叶桨A 3—叶桨B 4—发电机定子5—发电机转子
具体实施方式:
现参照附图1、2、3,结合实施例详细说明如下:本实用新型所述的柱型多级风力发电机,涉及有风力发电机和直立式叶桨两大部分组成,具体说包括:机架1、叶桨A2、叶桨B3、发电机定子4、发电机转子5、整流器、充电器、蓄电池和逆变器组成。所说的叶桨,包括叶桨B3和叶桨A2,是其截面积呈半圆形状的两个叶片,并交互在一个平面的直线上,中间形成一个空心的圆,采用直立设置形式,所以也可以称之为直立式叶桨。每级叶桨结构相同,并以圆心直线呈90度。发电机定子4由离散性分布的多个永磁体构成,且依据发电机转子5转速自动形成分级切割磁力线运动;通过控制发电机转子5和发电机定子4的数目,使同一台风力发电机具有不同等级的发电效能。发电机定子4和发电机转子5之间的间距是可以调节的;通过手动或自动方式调整发电机定子4和发电机转子5的间距,在不改变风力发电机机体架构情况下,使其具有不同等级的发电效能。发电机是低转速的交直流发电机,并可以多级调节转速;具有“穿通绕制工艺技术”的“无铁芯”线圈的特点。其发电机采用拖带设计,当风速使发电机转子5的转速达到微电脑预设控制值时,具有转速抑制装置,从而控制工作负荷,形成防止毁损功能。所说的直立式叶桨,是本实用新型用于获取风力的装置,涉及有机架1、叶桨A2和叶桨B3组成,机架1是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件,整体呈框架性结构。在机架1内设置有多级叶桨,所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上,以机架1的中心点为圆心。在机架1的中心点位置,垂直设置有叶桨轴,包括叶桨B3和叶桨A2以交互的形式设置在叶桨轴上,叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置,叶桨轴的下端则与发电机转子5相连接。在叶桨B3的上面,设置有第二级的叶桨,称为叶桨A2,叶桨B3和叶桨A2都是截面积成圆形的两个叶片,交互在一个平面的直线上,但设置在叶桨B3之上的叶桨A2的两个叶片所交互的直线,应该与第一级叶桨的两个叶片所交互的直线叉开一定的角度,最大的叉开角度为90度。也就是说,如果所说的叶桨仅设置有叶桨B3和叶桨A2共两层,两层的直线叉开角度为90度;如果设置的层数越多,各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。叶桨下端联接设置有发电机转子5,与发电机定子4相配合,设置在机架1的下端。本实用新型的主要特点在于,所说的叶桨,是其截面成圆形的两个叶片,并交互在一个圆平面的直线上,中间形成一个空心的圆。每级以圆心直线呈90度。所说的叶桨,包括叶桨B3和叶桨A2,设置为多层形式、多级结构,以增加聚风面积。叶桨上设置有指数曲线喇叭型的排风槽,在机架1内安装。叶桨在任何风向下实现集风。当风进入叶桨时,风速减缓,风将能量传递给叶桨,叶桨对涡轮机转轴做功,推动涡轮机转轴旋转,也就是推动发电机转子5旋转。发电机转子5在发电机定子4内转动形成了磁力线切割,产生电流。整流器进行桥式整流,通过充电器给蓄电池进行电能贮存,逆变器给用电荷载供电。本实用新型的原理:集风装置的叶桨,包括叶桨B3和叶桨A2,呈半圆型,由此减少了将返回叶桨的背面推向迎风方向的阻力,使启动扭矩减小。叶桨中间的空心圆,可使风能进入半圆叶桨后形成“驻点压力”,增加风能,减少湍流。多层叶桨互成90°分割,导引叶桨可适应各种风向。在这种结构下,风速被减缓从而形成风能,并推动涡轮机转轴做功,实现旋转运动。涡轮机转轴设计为发电机转子5时,就在发电机定子4内做切割磁力线的运动。发电机定子4为离散性永磁体构成,实现多级调速的要求,降低了产生电能的风速要求。发电机产生电能后,经过整流器整流,通过内置的充电器将电能贮存于蓄电池中。用电负载工作时,通过逆变器进行交流或直流输出。本实用新型所说的风力发电机,是设置在叶桨B中轴最下端的发电机,发电机转子5与叶桨B中轴的最下端联接,发电机定子4则固定在机架1的下部。所说的机架1,既是本实用新型所述柱型多级风力发电机的外框保护架,也是支撑架。在所说机架1的四个面上,都设置有可以调节的挡风罩,风力或者风速超过规定数值时,可以适当关闭机架1上的挡风罩,减少进风量,也就是通过挡风罩调节吹向叶桨B3和叶桨A2上的风量。本实用新型所述的柱型多级风力发电机,整体结构简单,可以适应多种环境条件下的风力发电,尤其可以适应风向不确定和风力较小条件下的风力发电。本实用新型所述的柱型多级风力发电机为可移动式,便于移动,便于携带,便于安装;可安装于任何位置,可安装于任何高度。在不同风速条件下,通过微电脑进行多种预置控制。风速为4.8Km/h(蒲福风级1级风)即可开始发电;风速为104Km/h(蒲福风级10级风)也可发电,达到了民用风力发电的效果。
Claims (3)
1、柱型多级风力发电机,其特征在于所说的叶桨,包括叶桨B(3)和叶桨A(2),是其截面积呈半圆形状的两个叶片,并交互在一个平面的直线上,中间形成一个空心的圆,采用直立设置形式,每级叶桨结构相同,并以圆心直线呈90度。
2、根据权利要求1所述的柱形多级风力发电机,其特征在于机架(1)是本实用新型直立式叶桨的主体支撑件,整体呈框架性结构;在机架(1)内设置有多级叶桨,所说的叶桨是两个半圆弧形式的叶桨交互在一条直线上,以机架(1)的中心点为圆心;在机架(1)的中心点位置,垂直设置有叶桨轴,包括叶桨B(3)和叶桨A(2)以交互的形式设置在叶桨轴上,叶桨轴的上端设置在机架上端的居中位置,叶桨轴的下端则与发电机转子(5)相连接;在叶桨B(3)的上面,设置有第二级的叶桨,称为叶桨A(2),叶桨B(3)和叶桨A(2)都是截面积成圆形的两个叶片,交互在一个平面的直线上。
3、根据权利要求1所述的柱形多级风力发电机,其特征在于叶桨设置为多层形式、多级结构,叶桨设置的层数越多,各层之间两叶桨交互直线叉开的角度也就越小。
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